[發明專利]一種光伏電纜用輻照交聯低煙無鹵護套材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911337531.9
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111004433A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 鄒存洋;徐靜;陳靜;王成;曾澤華;王射林
• 申請（專利權）人: 新遠東電纜有限公司;宜興遠東新能源有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L23/16;C08L23/06;C08L51/06;C08L83/04;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/22;C08K3/04;C08K5/5313;H01B3/44
• 代理公司: 常州易瑞智新專利代理事務所(普通合伙) 32338
• 代理人: 徐琳淞

本發明公開一種光伏電纜用輻照交聯低煙無鹵護套材料，其特征在于：由下述組分按質量份數組成：乙烯?醋酸乙烯酯共聚物10?30份，三元乙丙橡膠5?20份，高密度聚乙烯5?20份，氫氧化鋁5?30份，氫氧化鎂5?35份，二乙基次磷酸鋁1?10份，相容劑1?5份，交聯敏化劑0.5?3份，抗氧劑0.5?2份，潤滑劑1?5份，炭黑2?5份。本發明通過添加上述組分并按特定比例配比，使護套材料在延長使用壽命、提高煙中透光率和阻燃能力的同時，確保了良好的力學性能和加工性能。

技術領域

本發明涉及電纜護套技術領域，具體涉及一種光伏電纜用輻照交聯低煙無鹵護套材料及其制備方法。

背景技術

由于光伏電纜常常在惡劣環境條件下使用，如高低溫、強烈的紫外線照射、高臭氧濃度、化學腐蝕等，有些地方，晴天時太陽能系統的現場溫度可高達100℃。如果電纜材料達不到要求，將導致電纜易碎，甚至會分解電纜護套層，所有這些情況都會直接增加電纜系統損失，同時發生電纜短路的風險也會增大，從中長期看，發生火災或人員傷害的可能性也更高，所以用于太陽能系統的光伏電纜就必須采用高性能材料。

目前對太陽能光伏電纜提出無鹵素要求，而且要求120℃使用壽命達到25年以上，同時產品還必須具有耐低溫、耐臭氧、耐候、耐直流電壓、耐動態穿透、阻燃等性能。現有的光伏電纜用無鹵阻燃護套料主要以聚乙烯、聚烯烴等為基料，如中國專利文獻 CN1763129A公開了一種熱塑性無鹵低煙阻燃電纜護套料及加工工藝，該護套料基材選用聚烯烴類樹脂，無機阻燃劑選用超細氫氧化鎂或氫氧化鋁，同時選用鎂鹽晶須，按質量份數計，100份聚烯烴類樹脂；70～100份氫氧化鎂或氫氧化鋁；30～60份鎂鹽晶須，其它助劑3-8份。該護套料的新料雖然具有良好的機械性能，加工性能，同時具有優異的熱變形、熱老化及熱沖擊性能。但是該護套料在長期熱老化和環境作用下，分子間化學鍵會發生斷裂，產生活性自由基或活性離子，并會進一步發生以下化學反應：活性自由基或活性離子引發大分子鏈的交聯反應，活性自由基或活性離子引發大分子鏈的降解反應、氧化反應、異構化反應，其它如產生氣體產物等，最終的結果是聚合物材料的分子量愈來愈小，甚至失去聚合物的性質，使電纜護套料的各項性能都大幅度下降。現有技術中還公開了可輻射交聯的聚烯烴電纜料，如中國專利文獻CN10128 6377A公開了一種輻照交聯低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，該電纜料由下列按質量百分數組成：乙烯～醋酸乙烯酯共聚物：30～50％，高密度聚乙烯：0～20％，氫氧化鎂：30～ 60％，紅磷：0～10％，偶聯劑：1～5％，交聯劑：0.1～1.5％，相容劑：1～5％，抗氧劑：0.1～1.5％和潤滑劑：0.1～1.5％。該輻照交聯低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料雖然克服了傳統鹵系阻燃劑阻燃聚烯烴材料對環境和對人體的危害，具有無毒綠色環保的特點，但是其制備而成的護套料的拉伸強度、斷裂伸長率等機械性能仍比較差，而且其耐熱老化性能也比較差，特別是在高溫條件下的使用壽命較短。因此，需要一種護套材料在滿足無鹵環保的同時，還能延長使用壽命、提高煙中透光率和阻燃能力、確保良好的力學性能和加工性能。

發明內容

本發明的目的是提供1、一種光伏電纜用輻照交聯低煙無鹵護套材料，所述組成及配比，按質量份計為：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10-30份，三元乙丙橡膠5-20份，高密度聚乙烯5-20份，氫氧化鋁5-30份，氫氧化鎂5-35份，二乙基次磷酸鋁1-10份，相容劑1-5份，交聯敏化劑0.5-3份，抗氧劑0.5-2份，潤滑劑1-5份，炭黑2-5份。

所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯含量為20-30％，在溫度190℃，荷重2.16kg時，熔融指數為2-8g/10min。

所述三元乙丙橡膠門尼粘度ML125℃1+4為40-80，乙烯含量45-55％，第三單體為亞乙基-降冰片烯，含量為4-6％。

所述高密度聚乙烯密度為0.94-0.95g/cm3，在溫度190℃，荷重2.16kg時，熔融指數為5-10g/10min。

所述的氫氧化鋁和氫氧化鎂用硅烷偶聯劑進行表面改性，目數為4000-8000目。